Introduzione alla VSM

La value stream map (VSM) è la tecnica sviluppata da Toyota per identificare il flusso di valore. Lo scopo è quello di ottenere una mappa del processo che contenga tutte le operazioni, sia quelle a valore aggiunto che non, che contribuiscono a creare valore nel bene o servizio venduto al cliente. In questo modo è possibile individuare dove sono localizzati gli sprechi e le inefficienze, per capire come apportare i miglioramenti. Infatti, oltre alle attività che creano valore, possono esserci attività che costituiscono uno spreco, ma di queste alcune sono necessarie e non eliminabili alle attuali condizioni dell'azienda.

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Prima di iniziare con la mappatura del processo sarà necessario identificare la famiglia di prodotti sulla quale concentrarsi, che potrà essere, ad esempio, quella caratterizzata da maggiori volumi produttivi, o quella i cui prodotti condividono il maggior numero di processi. Dopo di che, si potrà iniziare la realizzazione della VSM dello stato attuale. Secondo la tradizione, per tracciare il flusso si dovrebbero utilizzare carta e penna mentre si visita il "gemba", che letteralmente tradotto è "il luogo dove avvengono le cose", cioè la fabbrica. Infatti, solo percorrendo fisicamente il processo è possibile coinvolgere gli operatori che svolgono il lavoro e rilevare tutte le informazioni che, stando in ufficio, verrebbero trascurate. Negli stabilimenti di trasformazione, però, questa fase è molto più complessa, perché i macchinari sono posizionati distanti, le scorte spesso sono nascoste e difficili da rilevare e il flusso è discontinuo.

La VSM porta diversi benefici:

• Fornisce una visione globale del processo e di quello che avviene;

• Mette in luce gli sprechi e le aree dove è possibile apportare dei miglioramenti;

• Fornisce un punto di partenza per documentare lo stato futuro ideale. Quindi, una volta definito lo stato attuale del processo, sarà possibile analizzare la mappa per individuare gli sprechi, le attività non a valore aggiunto ed altre opportunità di miglioramento: a questo punto è possibile sviluppare una VSM dello stato futuro, in modo da mostrare i cambiamenti e gli obiettivi da raggiungere.

Un esempio di VSM è quella illustrata in Fig. 3.1, dove è rappresentato un generico processo; dallo schema si possono individuare tre componenti principali all’interno della mappa:

• Il flusso del materiale, che raccoglie in dei data box tutte le informazioni riguardanti le attrezzature, le scorte, i trasporti e le movimentazioni;

• Il flusso delle informazioni, che serve a comprendere come sono gestiti i dati e il flusso dei materiali;

• La linea del tempo, che viene rappresentata come un'onda quadra in basso alla VSM, e permette di separare le attività a valore aggiunto e quelle non a valore aggiunto.

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3.1.2 Flusso del materiale

Nella parte centrale della mappa viene mostrato il flusso del materiale, che parte dalle materie prime e attraversa il processo fino al prodotto finito; ogni fase del processo è descritta da un data box, che fornisce tutte le informazioni numeriche necessarie a comprendere quanto bene fluisce il materiale e se ci sono colli di bottiglia, vincoli di capacità o altre inefficienze.

Si hanno diverse tipologie di data box:

• Process data box, che raccoglie i parametri principali del processo ed è posizionato sotto la fase a cui fa riferimento. In Tab. 3.1 sono riportati i parametri più diffusi.

T/C Tempo ciclo necessario alla macchina per eseguire l'operazione su un pezzo.

T/O Tempo richiesto per il cambio prodotto.

Fig. 3. 1 Esempio di VSM Fonte: https://en.wikipedia.org/wiki/Value_stream_mapping Consegna settimanale Fornitore Cliente Sistema di gestione della Ordini settimanali Ordini mensili

ProcessoA ProcessoB Processo C Spedizione

Consegna mensile 170 0 SCHEDULAZIONE SETTIMANALE 120 0 700 60 0 1 1 1 C/T = 300 sec C/O = 60 min UPTIME = 80% C/T = 45 sec C/O = 10 min UPTIME = 90% C/T = 300 sec C/O = 240 min UPTIME = 90% LT produzione = 14 gg LT processo = 645 sec 6 gg 4 gg 1 gg _{3 gg} 300 sec 45 sec 300 sec

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Capacità massima

L'output di una fase di processo quando questa opera in condizioni perfette, senza perdite di rendimento, rotture o guasti.

Capacità effettiva

L'output di una fase di processo in condizioni normali, considerando quindi le perdite medie e la

manutenzione.

Takt Time Velocità produttiva alla quale devono essere realizzati i prodotti per riuscire a soddisfare la domanda del

cliente.

Utilizzazione Indica quanto pienamente è utilizzata una fase del processo.

Uptime o OEE Parametri che misurano le performance dell'impianto, indicando la percentuale di tempo durante la quale la macchina è in grado di funzionare a piena velocità. Rendimento La percentuale di materiale che esce dalla fase del

processo le cui proprietà rispettano le specifiche. SKU Il numero di prodotti o materiali che escono dal

processo. Dimensione

del lotto

Quantità di materiale all'interno di un singolo lotto. EPEI (Every

Part Every Interval)

Misura l'intervallo di tempo durante il quale vengono realizzati tutti i tipi di prodotto.

Tempo disponibile

Il tempo pianificato per eseguire il processo, tenendo conto delle eventuali pause durante le quali il processo si interrompe.

Turni Il numero di turni in un certo periodo.

Tab. 3. 1 Process data box

Osservando questi dati è possibile individuare in modo rapido le prime opportunità di miglioramento; in particolare, dal confronto tra il tempo ciclo e il takt time è possibile individuare gli eventuali vincoli di capacità, cioè quelle operazioni che per essere eseguite richiedono un tempo superiore al takt, e quindi non permettono di soddisfare la domanda del cliente; il takt time è calcolato come segue:

𝑇𝑎𝑘𝑡 𝑡𝑖𝑚𝑒 = ^{𝑇𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑑𝑖 𝑙𝑎𝑣𝑜𝑟𝑜 𝑑𝑖𝑠𝑝𝑜𝑛𝑖𝑏𝑖𝑙𝑒 𝑖𝑛 𝑢𝑛 𝑔𝑖𝑜𝑟𝑛𝑜} 𝐷𝑜𝑚𝑎𝑛𝑑𝑎 𝑔𝑖𝑜𝑟𝑛𝑎𝑙𝑖𝑒𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑐𝑙𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒

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Dal valore del takt time è possibile capire anche se le fasi sono a flusso, o se invece è necessario un intervento per riuscire a sincronizzare la produzione al ritmo del takt, e ridurre così lo spreco di sovrapproduzione. Oltre ai vincoli di capacità, un'altra barriera allo scorrimento del flusso è costituita dai colli di bottiglia, cioè tutte quelle fasi che non hanno la capacità di rispondere alla domanda dei clienti e che condizionano tutto il processo. L'utilizzazione è il parametro fondamentale per individuare questa inefficienza: infatti, tanto più questo valore si avvicina al 100%, tanto più la fase è a rischio di diventare un collo di bottiglia. Mentre negli stabilimenti di assemblaggio la causa principale di questo problema va ricercata nella scarsità di manodopera, per cui la soluzione può essere quella di ridistribuire il lavoro e aumentare il numero di operatori, nei processi di trasformazione si dovrà invece prestare maggiore attenzione alle performance degli impianti, considerata la natura capital intensive degli stabilimenti; per tale motivo sono particolarmente importanti i parametri come l'OEE e l'Uptime. Le cause principali dei colli di bottiglia in questo contesto possono essere: perdite di resa, scarsa capacità dell'impianto, lunghi tempi di cambio prodotto e scarsa affidabilità. Inoltre, una volta risolto il collo di bottiglia, bisogna prestare attenzione perché c'è la possibilità che si presentino nuovi colli di bottiglia, che dovranno essere a loro volta risolti.

• Inventory data box: raccoglie tutte le informazioni sulle scorte di materia prima, WIP e prodotti finiti, e nella VSM, se presente, è posizionato al di sotto del magazzino scorte. Le informazioni riportate sono quelle indicate in Tab. 3.2.

Scorte Quantità totale media di tutte le SKU immagazzinate in quella posizione.

Giorni Volume delle scorte convertito in numero di giorni. SKU Numero totale di SKU immagazzinato in quel punto del

processo.

Tab. 3. 2 Inventory data box

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È quindi possibile individuare rapidamente i livelli di scorte, e capire dove è più importante concentrarsi per cercare di abbassarli. Ragionando in ottica lean, le scorte costituiscono uno degli sprechi più gravi, in quanto tendono a nascondere altre inefficienze derivanti dall'inaffidabilità dell'attrezzatura. Diminuire le scorte, quindi, consente di far emergere altri problemi che altrimenti sarebbero trascurati; per raggiungere questo obiettivo si potranno, ad esempio, ridurre le dimensioni dei lotti e i tempi di attrezzaggio e rendere il processo a flusso continuo.

• Transportation data box: contiene tutte le informazioni sulle consegne dai fornitori, le movimentazioni interne e le spedizioni ai centri presso i clienti. Saranno mostrate informazioni sulla frequenza delle consegne, le dimensioni dei lotti trasportati e i tempi di trasporto medi. In questo modo è facilmente individuabile lo spreco di trasporto.

• Customers data box: racchiude tutte le informazioni principali sugli ordini dei clienti, quindi la quantità di prodotti ordinati, il tempo che il cliente è disposto ad attendere e il takt complessivo.

• Supplier data box mostra invece tutti i dati rilevanti del lato fornitura, cioè il tempo che intercorre tra il momento di emissione dell'ordine e il momento in cui il fornitore lo spedisce, e la quantità di prodotto ordinata.